(57)【要約】【課題】  本発明は、屈折率分布の形状を任意に設定でき、且つ同じ屈折率分布を有する屈折率分布型光学樹脂材料を再現性よく安定的に大量に製造しうる方法を提供する。【解決手段】  相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比率を変えながら混合し、溶融押出成形して得られた一端部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下してなる熱可塑性樹脂フィルムを、相対的に屈折率の最も高い一端部側を中心にして円柱状に巻回することを特徴とする屈折率分布型光学材料の製造方法。【選択図】  図１
2005035284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹
脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比率を変えながら混合し、溶融押出成形して得られた一端
部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下してなる熱可塑性樹脂フィルムを、相対的
に屈折率の最も高い一端部側を中心にして円柱状に巻回することを特徴とする屈折率分布
型光学材料の製造方法。
【請求項２】
相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）が相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂
からなり、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）が相対的に屈折率が低い熱可
塑性樹脂からなることを特徴とする請求項１記載の屈折率分布型光学材料の製造方法。
【請求項３】
相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）が熱可塑性樹脂とドーパントからなり
、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）が熱可塑性樹脂単独若しくは熱可塑性
樹脂とドーパントからなることを特徴とする請求項１記載の屈折率分布型光学材料の製造
方法。
【請求項４】
相対的に屈折率が高いドーパント（Ｃ）と、熱可塑性樹脂単独若しくは熱可塑性樹脂と
ドーパントからなる、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比
率を変えながら混合し、溶融押出成形して得られた一端部から他端部に向かって連続的に
屈折率が低下してなる熱可塑性樹脂フィルムを、相対的に屈折率の最も高い一端部側を中
心にして円柱状に巻回することを特徴とする屈折率分布型光学材料の製造方法。
【請求項５】
熱可塑性樹脂フィルムの屈折率の低い他端部に、連続して、該他端部と同一若しくはそ
れより低い屈折率の熱可塑性樹脂組成物を溶融押出成形してクラッド層形成用フィルムを
形成してなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の屈折率分布型光学材料
の製造方法。
【請求項６】
熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一面に放電処理をした後、円柱状に巻回することを
特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の屈折率分布型光学材料の製造方法。
【請求項７】
放電処理が、コロナ放電処理又は低温プラズマ処理であることを特徴とする請求項６記
載の屈折率分布型光学材料の製造方法。
【請求項８】
低温プラズマ処理が、常圧プラズマ処理であることを特徴とする請求項７記載の屈折率
分布型光学材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、屈折率分布型光学材料の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
屈折率分布型光学材料は、屈折率分布型光ファイバー、ロッドレンズ、光導波路、光分
岐器、光合波器、光分波器、光減衰器、光スイッチ、光アイソレータ、光送信モジュール
、光受信モジュール、カップラー、光集積回路等広範囲で有用である。
【０００３】
従来、屈折率分布型光学材料は石英（ガラス）で製造されていたが、最近は、可撓性、
軽量性等が要求され且つ低コストであることが要求されているのでメチルメタアクリレー
ト樹脂、スチレン樹脂、カーボネート樹脂、フッ素系樹脂等を用いた熱可塑性樹脂系の屈
折率分布型光学材料が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平２−２４４００７号公報
【特許文献２】特開平５−１７３０２５号公報
【０００４】
又、熱可塑性樹脂系の屈折率分布型光学材料の製造方法も種々提案されており、例えば
、容器壁が透明重合体により構成され、水平に保持され中心軸のまわりに回転する円筒状
容器内に、該透明重合体を溶解するモノマーを徐々に供給し、該透明重合体を該モノマー
中に溶解させながら、ゲル層を容器壁から容器内部へ向かって順次移動させて該モノマー
をラジカル重合させることにより、一定方向に連続した屈折率勾配を有する合成樹脂光伝
送体の製造方法（例えば、特許文献３参照。）や実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結晶性
の含フッ素重合体を溶融し、その溶融体の中心に含フッ素重合体との屈折率の差が０．０
０１以上の物質又はその物質を含む含フッ素重合体を注入し、該物質を拡散させながら成
形することにより連続的に屈折率が変化する領域を形成する屈折率分布型光学樹脂材料の
製造方法（例えば、特許文献４参照。）が提案されている。
【特許文献３】特開平５−１７３０２６号公報
【特許文献４】特開平８−３３６９１１号公報
【０００５】
しかし、上記製造方法では設計通りに屈折率が連続的に変化する屈折率分布型光学樹脂
材料を製造するのは困難であり、又、再現性よく屈折率分布型光学樹脂材料を製造するの
も困難であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み、屈折率分布の形状を任意に設定でき、且つ同じ屈折
率分布を有する屈折率分布型光学樹脂材料を再現性よく安定的に大量に製造しうる方法を
提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の屈折率分布型光学材料の製造方法は、相対的に屈折率が高い熱可塑性樹
脂組成物（Ａ）と、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比率
を変えながら混合し、溶融押出成形して得られた一端部から他端部に向かって連続的に屈
折率が低下してなる熱可塑性樹脂フィルムを、相対的に屈折率の最も高い一端部側を中心
にして円柱状に巻回することを特徴とする。
【０００８】
上記相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）及び相対的に屈折率が低い熱可塑
性樹脂組成物（Ｂ）は、熱可塑性樹脂を主体とする組成物であって、一般に、熱可塑性樹
脂単独又は熱可塑性樹脂とドーパントからなる。
【０００９】
上記熱可塑性樹脂としては、従来から光学材料として使用されている任意の樹脂が使用
可能であるが、透明性及び耐熱性が優れた熱可塑性樹脂が好ましく、例えば、アクリル樹
脂、フッ素樹脂、カーボネート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、アリレート樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコン樹脂、スチレン樹脂、イミド樹脂及びそのフッ素化物等が挙げられる。
【００１０】
上記アクリル樹脂としては、例えば、ポリメチルメタアクリレート、ポリベンジルメタ
クリレート、ポリフェニルメタクリレート、ポリ１−フェニルエチルメタクリレート、ポ
リ１，１，２−トリフルオロエチルメタクリレート、ポリシクロヘキシルメタクリレート
、メチルメタアクリレート−ベンジルメタクリレート共重合体、メチルメタアクリレート
−フェニルメタクリレート共重合体、メチルメタアクリレート−１，１，２−トリフルオ
ロエチルメタクリレート共重合体、メチルメタアクリレート−スチレン共重合体等が挙げ
られる。
【００１１】
上記フッ素樹脂としては、実質的にＣ−Ｈ結合を有しない非結晶性フッ素樹脂が好まし
く、例えば、主鎖に脂肪族環、イミド環、トリアジン環、芳香族環等の環構造を有するフ
ッ素樹脂が挙げられる。
【００１２】
上記ドーパントとしては、上記熱可塑性樹脂と屈折率の異なる物質であり、上記熱可塑
性樹脂の屈折率と０．００１以上異なる屈折率を有する物質が好ましく、通常は上記熱可
塑性樹脂より高い屈折率を有する物質が使用される。
【００１３】
上記ドーパントとしては、従来公知の任意のドーパントが使用可能であり、例えば、フ
タル酸ベンジル−ｎ−ブチル、フタル酸ジ−ｎ−ブチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジ
フェニル、サリチル酸ベンジル、ベンジルフェニルエーテル、ジベンジルエーテル、１−
メトキシフェニル−１−フェニルエタン、無水安息香酸、安息香酸ベンジル、ブロモベン
ゼン、ｏ−クロロベンゼン、ｍ−クロロベンゼン、１，２−ジブロモベンゼン、３−フェ
ニル−１−プロパノール、ジエチレングリコールジベンゾエート、ジフェニル、ジフェニ
ルメタン、ジフェニルエーテル、ジフェニルスルフィド、ジフェニルスルホキシド、ｍ−
フェノキシトルエン、フェニルベンゾエート、１，２プロパンジオールジベンゾエート、
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレシル、硫化ジフェニル等が挙げられる。
【００１４】
上記フッ素樹脂のドーパントとしては、フッ素系の低分子化合物及びオリゴマーが挙げ
られる。
【００１５】
これらオリゴマーの分子量は、非結晶性となる分子量範囲から選ばれるのが好ましく、
数平均分子量３００〜１０，０００が好ましく、数平均分子量５００〜５０００がより好
ましい。
【００１６】
相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂
組成物（Ｂ）の組合せは、適宜決定されればよいが、好ましい第１の組合せとしては、相
対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）が相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂から
なり、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）が相対的に屈折率が低い熱可塑性
樹脂からなる組合せが挙げられる。
【００１７】
熱可塑性樹脂の屈折率の一例を示せば以下の通りである。
ポリメチルメタアクリレート                          １．４９０
ポリベンジルメタクリレート                          １．５６８
ポリフェニルメタクリレート                          １．５７１
ポリ１−フェニルエチルメタクリレート                １．５４９
ポリ１，１，２−トリフルオロエチルメタクリレート    １．４２０
ポリシクロヘキシルメタクリレート                    １．５０７
スチレン樹脂                                        １．５９１
【００１８】
従って、これら熱可塑性樹脂のなかから、互いに相溶性を有し、相対的に屈折率が高い
熱可塑性樹脂と相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂を選択し、溶融押出成形して熱可塑性
樹脂フィルムを製造すればよい。
【００１９】
尚、相対的に屈折率の異なる３種類以上の熱可塑性樹脂を選択して、熱可塑性樹脂フィ
ルムを製造してもよい。
【００２０】
第２の組合せとしては、相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）が熱可塑性樹
脂とドーパントからなり、相対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）が熱可塑性樹
脂単独若しくは熱可塑性樹脂とドーパントからなる組合せが挙げられる。
【００２１】
尚、熱可塑性樹脂組成物（Ａ）及び熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）とは異なる屈折率を有す
る、１種以上の熱可塑性樹脂組成物を併用してもよく、この熱可塑性樹脂組成物は熱可塑
性樹脂単独若しくは熱可塑性樹脂とドーパントからなる組合せが挙げられる。
【００２２】
上記熱可塑性樹脂及びドーパントとしては、前述の熱可塑性樹脂とドーパントから、互
いに相溶性を有する熱可塑性樹脂及びドーパントが選択されればよい。
【００２３】
上記熱可塑性樹脂フィルムは、相対的に屈折率が高い熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と、相
対的に屈折率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比率を変えながら混合し、
溶融押出成形して製造され、一端部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下している
。
【００２４】
即ち、最初、熱可塑性樹脂組成物（Ａ）を１００重量％にして溶融押出成形を開始し、
次第に熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）の添加比率を増加して溶融押出成形することにより、最
初の端部の屈折率が高く、次第に屈折率が低くなって最後の端部の屈折率が最も低い、一
端部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下した熱可塑性樹脂フィルムが得られる。
【００２５】
尚、熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を１００重量％にして溶融押出成形を開始し、次第に熱
可塑性樹脂組成物（Ａ）の添加比率を増加して溶融押出成形することにより、一端部から
他端部に向かって連続的に屈折率が上昇した熱可塑性樹脂フィルムが得られることはいう
までもない。
【００２６】
上記溶融押出成形は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、計量混合装置
で熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）の添加量を任意に計量、混合し
、溶融押出機に投入し、溶融押出機で冷却ロール、離型紙、ドラム、ベルト等の上に押出
成形すればよい。
【００２７】
又、２台の溶融押出機で熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）をそれ
ぞれ溶融押出し、スタティックミキサー、ブレーカー等で混練して金型に供給し押出成形
してもよい。このとき各溶融押出機の押出量を変更することで、熱可塑性樹脂組成物の比
率を変更することができる。
【００２８】
又、２台の溶融押出機を使用し、例えば、熱可塑性樹脂組成物（Ａ）を供給した一方の
溶融押出機のバレルに、他方の溶融押出機で溶融された熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を供給
してもよい。この方法により、熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）の
混練が更に良好となる。
【００２９】
又、一端部から他端部に向かって連続的に屈折率を低下させる方法として、シート押出
品の幅方向で連続的に変化させる方法が挙げられる。即ち、２台の溶融押出機を使用し、
熱可塑性樹脂組成物（Ａ）と熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を異なる溶融押出機で溶融し、同
一の金型に供給する。
【００３０】
このとき、金型内で熱可塑性樹脂組成物（Ａ）を一端部から流量を減少させ、熱可塑性
樹脂組成物（Ｂ）を他端部から流量を減少させ、最終金型出口で幅方向で流量が均一とな
るように各熱可塑性樹脂組成物を合流して溶融押出成形する。更に、積層された境界面を
消すために、熱可塑性樹脂組成物の合流地点の後方にブレーカーや急圧縮部を設けてもよ
い。
【００３１】
尚、熱可塑性樹脂組成物（Ａ）及び／又は熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）が熱可塑性樹脂と
ドーパントよりなる場合は、ドーパントが熱可塑性樹脂中に高濃度に分散されたマスター
バッチを製造して使用すると、押出成形する際に成形性が向上するので好ましい。
【００３２】
上記熱可塑性樹脂フィルムは一端部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下してな
る。即ち、上記熱可塑性樹脂フィルムは一端部の屈折率が最も高く、他端部の屈折率が最
も低くなされており、一端部から他端部に向かう方向と垂直方向には略同一の屈折率を有
しているのが好ましい。
【００３３】
上記熱可塑性樹脂フィルムの１例を図面を参照して説明する。図１は熱可塑性樹脂フィ
ルムの１例を示す平面図であり、熱可塑性樹脂フィルム１は一端部（ａ）から他端部（ｂ
）に向かって連続的に屈折率が低下しており、即ち、熱可塑性樹脂組成物を押出す方向に
連続的に屈折率が低下しており、一端部（ａ）から他端部（ｂ）に向かう方向と垂直方向
（ｃ）には略同一の屈折率を有している。
【００３４】
尚、連続的に屈折率が低下とは、熱可塑性樹脂フィルムの一端部から他端部に向かって
常に屈折率が低下しているのみならず、一定幅で段階的に低下しているものも含む。
【００３５】
又、上記熱可塑性樹脂フィルムの形状は、円柱状に巻回するのであるから矩形が好まし
く、その厚みは、円柱状に巻回したとき巻回数が多い程、屈折率分布型光学材料の中心か
ら周方向への屈折率の低下が滑らかになるので薄いほうが好ましいが、一般的には５〜４
０００μｍであり、好ましくは２０〜２０００μｍである。
【００３６】
従って、得られた熱可塑性樹脂フィルムを、屈折率の高い１端部から巻回すると、内部
から屈折率が次第に低くなるコア層と周囲に屈折率の低いクラッド層が積層された屈折率
分布型光学材料が得られる。
【００３７】
上記熱可塑性樹脂フィルムの相対的に屈折率の最も高い一端部側を中心にして円柱状に
巻回することにより屈折率分布型光学材料が得られるのであるが、巻回方法は任意の方法
が採用されてよい。得られた円柱体の中心に若干の空隙が生じても問題ないが、巻回をし
やすくするために熱可塑性樹脂フィルムの一端部に柱状体若しくは線材を当接して巻回し
てもよい。この場合、柱状体若しくは線材は上記熱可塑性樹脂フィルムの一端部と同一の
材料で製造されているのが好ましい。
【００３８】
又、離型紙に溶融押出成形された熱可塑性樹脂フィルムは離型紙を剥離し巻き戻しなが
ら巻回すればよい。又、冷却ロール、ドラム、ベルト等の上に溶融押出成形された熱可塑
性樹脂フィルムは、冷却ロール、ドラム、ベルト等の上に溶融押出成形すると同時に、剥
離しながら直接巻回するか、熱可塑性樹脂フィルムをロール状巻回して、ロール状体を作
成し、ロール状体を巻き戻して巻回すればよい。
【００３９】
請求項４記載の屈折率分布型光学材料の製造方法は、相対的に屈折率が高いドーパント
（Ｃ）と、熱可塑性樹脂単独若しくは熱可塑性樹脂とドーパントからなる、相対的に屈折
率が低い熱可塑性樹脂組成物（Ｂ）を連続的に混合比率を変えながら混合し、溶融押出成
形して得られた一端部から他端部に向かって連続的に屈折率が低下してなる熱可塑性樹脂
フィルムを、相対的に屈折率の最も高い一端部側を中心にして円柱状に巻回することを特
徴とする。
【００４０】
上記請求項４記載の屈折率分布型光学材料の製造方法は、相対的に屈折率が高い熱可塑
性樹脂組成物（Ａ）の代わりに相対的に屈折率が高いドーパント（Ｃ）を使用する以外は
上記屈折率分布型光学材料の製造方法と同一である。
【００４１】
請求項５記載の屈折率分布型光学材料の製造方法は、熱可塑性樹脂フィルムの屈折率の
低い他端部に、連続して、該端部と同一若しくはそれより低い屈折率の熱可塑性樹脂組成
物を溶融押出成形してなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の屈折率分
布型光学材料の製造方法である。
【００４２】
熱可塑性樹脂フィルムの屈折率の低い他端部に、連続して、該端部と同一若しくはそれ
より低い屈折率の熱可塑性樹脂組成物を溶融押出成形することによりクラッド層形成用フ
ィルムを形成すれば、低屈折率のクラッド層を有する屈折率分布型光学材料が得られるの
で好ましい。
【００４３】
上記熱可塑性樹脂組成物の屈折率は、熱可塑性樹脂フィルムの屈折率の低い他端部の
屈折率と同一若しくはそれより低い屈折率である。従って、屈折率がこの範囲にはいって
いれば、熱可塑性樹脂組成物は、上記熱可塑性樹脂単独でもよいし、熱可塑性樹脂とドー
パントの混合物でもよい。上記熱可塑性樹脂及びドーパントは前述の熱可塑性樹脂とドー
パントから選ばれる。
【００４４】
得られた屈折率分布型光学材料の長さ及び太さは特に限定されるものではないが、製造
しやすさから、長さは１０〜３００ｃｍが好ましく、より好ましくは５０〜１５０ｃｍで
あり、太さは０．５〜３０ｃｍが好ましく、より好ましくは２〜１０ｃｍである。
【００４５】
上記屈折率分布型光学材料は加熱し延伸紡糸することにより、屈折率分布型光ファイバ
ーが得られる。紡糸する際に屈折率分布型光学材料の熱可塑性樹脂フィルムの間に空気が
存在すると均一に紡糸することが困難になるので、空気を除去しておくことが好ましい。
【００４６】
空気を除去する方法は、従来公知の任意の方法が採用されてよく、例えば、一定の巻取
り張力をかけて巻回する、得られた屈折率分布型光学材料を一定の温度でエージングする
方法等が挙げられるが、巻回する前の熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一面に放電処理
をした後、円柱状に巻回する方法が好ましい。これらの方法を適宜組み合わせると更に好
ましい。
【００４７】
熱可塑性樹脂フィルムに放電処理すると、円柱状に巻回した際に、熱可塑性樹脂フィル
ム同士の自己接着性が昂進し、強度に接着して空隙が少なくなると共に、熱可塑性樹脂フ
ィルム中のドーパントが経時（特に、高温時における）により、熱可塑性樹脂フィルム表
面を越えて隣接する層へ拡散することが抑止され、得られた屈折率分布型光学材料の半径
方向の屈折率分布の崩壊が抑止されるので好ましい。
【００４８】
上記放電処理としては、従来公知の任意の放電処理が可能であり、例えば、タウンゼン
ト放電処理、グロー放電処理、アーク放電処理、コロナ放電処理、火花放電処理等が挙げ
られ、コロナ放電処理及びグロー放電を使用する低温プラズマ処理が好ましい。
【００４９】
特に、グロー放電プラズマ処理の場合には、常圧又は大気圧近傍の圧力で行う常圧プラ
ズマ処理のが好ましい。大気圧付近で行うことで、真空設備や真空操作といった大掛かり
な設備や煩雑な操作がいらないという利点がある。
【００５０】
上記常圧又は大気圧近傍の圧力とは、１．３３３×１０4 〜１０．６６４×１０4 Ｐａ
を意味し、圧力調整が容易で、簡単な装置で放電可能な９．３３１×１０4 〜１０．３９
７×１０4 Ｐａが好ましい。
【００５１】
上記プラズマ処理の方法は、任意の放電処理方法が採用されてよく、例えば、プラズマ
処理すべき熱可塑性樹脂フィルムを放電空間に配置してプラズマ処理するダイレクト方式
、プラズマ処理すべき熱可塑性樹脂フィルムを放電空間外に配置し、放電空間からプラズ
マを熱可塑性樹脂フィルムに吹付けるリモート方式等が挙げられる。
【００５２】
プラズマ処理は、一対の放電電極からなる対向電極に電界を印加することにより、プラ
ズマを発生させるプラズマ処理装置を使用するのが好ましい。
【００５３】
上記対向電極間に印加する電界としては、高周波、パルス波、サイン波、マイクロ波等
の電界が挙げられ、パルス波電界が好ましい。
【００５４】
上記パルス波電界の立ち上がり時間又は立下り時間は、１０μｓを超えると放電状態が
アーク放電状態に移行しやすく不安定なものになり、パルス波電界による高密度プラズマ
状態を保持しにくくなる。
【００５５】
又、パルス波電界の立ち上がり時間又は立下り時間は、短いほどプラズマ発生の際のガ
スの電離が効率よく行われるが、４０ｎｓ未満の立ち上がり時間のパルス波電界を実現す
ることは実際には困難である。
【００５６】
従って、パルス波電界の立ち上がり時間又は立下り時間は、４０ｎｓ〜１０μｓであり
、好ましくは５０ｎｓ〜５μｓである。
尚、立ち上がり時間とは、電圧（絶対値）が連続して増加する時間を指し、又は立下り
時間とは、電圧（絶対値）が連続して減少する時間を指す。
【００５７】
上記パルス波電界の電界強度は、小さくなると放電処理時間が長く必要になり、大きく
なるとアーク放電が発生しやすくなるので、１〜１０００ｋＶ／ｃｍが好ましく、より好
ましくは１５〜３００ｋＶ／ｃｍである。
【００５８】
上記パルス波電界の周波数は、小さくなると放電処理時間が長く必要になり、大きくな
ると負荷との整合性がとりにくくなり、取扱いが困難になるので、０．５ｋＨｚ〜５００
ＭＨｚが好ましい。
【００５９】
上記パルス波電界の１つのパルスの継続時間は、長くなりすぎるとアーク放電に移行し
やすくなるので、２００μｓ以下が好ましく、より好ましくは３〜１５０μｓである。
尚、１つのパルスの継続時間とは、ＯＮ／ＯＦＦの繰り返しからなるパルス電界におけ
る、ひとつのパルスの連続するＯＮ時間を意味する。
【００６０】
放電処理に用いる放電電極の材質は、特に限定されず、例えば、銅、鉄、アルミニウム
、ステンレススチール、真鍮、金属間化合物等が挙げられる。
放電電極の構造も、特に限定されるものではなく、例えば、平行平板型、ロール−平板
型、ロール−ロール型等が挙げられる。
【００６１】
放電電極に配置は、電界集中によるアーク放電を避けるために、電極間距離（放電ギャ
ップ）が一定になるように配置するのが好ましい。
【００６２】
又、放電処理に用いる一対の放電電極のうち、少なくとも一方の放電電極の電極対向面
に固体誘電体が配置されていることが必要であり、固体誘電体は放電電極に密着し、放電
電極の他方の放電電極に対向する面を完全に被覆しているのが好ましい。これは、固体誘
電体によって被覆されていない放電電極面が他の放電電極に対向していると、その部分か
らアーク放電が発生しやすくなるからである。
【００６３】
上記固体誘電体としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンテレフ
タレート等の合成樹脂、石英、ガラス、二酸化珪素、酸化アルミニウム、二酸化ジルコニ
ウム、二酸化チタン等の金属酸化物、チタン酸バリウム等の複酸化物などが挙げられる。
【００６４】
高密度の放電プラズマを安定して発生させるには、上記固体誘電体の２５℃における比
誘電率が高いほど好ましく、２以上が好ましく、より好ましくは１０以上である。２５℃
における比誘電率が２以上の固体誘電体としては、上記ポリテトラフルオロエチレン及び
金属酸化物が挙げられる。
【００６５】
又、比誘電率が１０以上の固体誘電体としては、例えば、二酸化チタン５〜５０重量％
と酸化アルミニウム９５〜５０重量％からなる金属酸化物組成物、二酸化ジルコニウムを
主体とする、酸化イットリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム等を含有する金属酸
化物組成物などが挙げられる。
【００６６】
上記固体誘電体は、薄くなりすぎると電圧を印加時に絶縁破壊がおこり、アーク放電が
発生しやすくなり、逆に厚くなりすぎると放電プラズマを発生するのに高電圧が必要にな
るので、厚さ０．０１〜４ｍｍのシート状であるのが好ましい。
【００６７】
対向する放電電極間の距離は、固体誘電体の厚さ、印加電圧等により適宜決定されれば
よいが、近すぎると放電処理しにくくなり、遠すぎると均一な放電プラズマが発生しにく
くなるので、０．１〜５ｍｍが好ましく、より好ましくは０．５〜３ｍｍである。
【００６８】
上記放電電極には冷却装置を設置し、放電する際に冷却するのが好ましい。冷却装置と
しては、従来公知の任意の冷却装置が使用可能であり、例えば、放電電極に冷媒を通す通
路を設置した装置、放電電極の放電面とは反対側の面の放冷フィンを設置して装置等が挙
げられる。
【００６９】
プラズマ処理する際の雰囲気（処理ガス）は、電界を印加することでプラズマを発生す
るガスであれば、特に限定されず、例えば、空気、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、４
フッ化炭素等のフッ素ガス、アルコール等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよい
し、２種以上が混合されて使用されてもよい。
【００７０】
特に、窒素、アルゴン、ヘリウムとの不活性ガスと酸素の混合ガスが好ましく、その好
ましい混合比率は、酸素が４〜８５体積％であり、不活性ガスが９６〜１５体積％である
。
【００７１】
上記、コロナ放電処理は、グロー放電プラズマ処理に比較して、若干処理の場所均一性
に劣るものの、十分に好適に用いることができ、かつ同様に大気圧近傍で行うことが出来
るため、好ましく用いることが出来る。
【００７２】
放電処理する際の雰囲気（処理ガス）は、電界を印加することでコロナ放電を発生する
ガスであれば、特に限定されず、例えば、空気、窒素、酸素、アルゴン、ヘリウム、４フ
ッ化炭素等のフッ素ガス、アルコール等が挙げられ、これらは単独で使用されてもよいし
、２種以上が混合されて使用されてもよい。
【００７３】
放電処理は、上記熱可塑性樹脂フィルムの製造直後に、所謂インラインで行ってもよい
し、製造した後、例えば、ロールに巻き取った後に、所謂オフラインで行ってもよいが、
放電処理後は速やかに円柱状に巻回して、屈折率分布型光学材料を製造するのが好ましい
。
【００７４】
又、放電処理は、上記熱可塑性樹脂フィルムの一面になされればよいが、両面になされ
てもよい。
【発明の効果】
【００７５】
本発明の屈折率分布型光学材料の製造方法の構成は上述の通りであるから、屈折率分布
の形状を任意に設定でき、且つ同じ屈折率分布を有する屈折率分布型光学樹脂材料を再現
性よく安定的に大量に製造することができる。又、屈折率分布型光学樹脂材料を延伸して
成形した光ファイバーは広帯域化がはかれる。
【００７６】
又、熱可塑性樹脂フィルムの少なくとも一面に放電処理をした後、円柱状に巻回すると
熱可塑性樹脂フィルム同士の自己接着性が昂進し、強度に接着して空隙が少なくなるので
、得られた屈折率分布型光学材料を加熱し紡糸することにより、屈折率分布型光ファイバ
ーを製造する際に、屈折率分布型光学材料が破断することなく容易に紡糸することができ
、屈折率分布型光ファイバーが容易に得られ、得られた屈折率分布型光ファイバーは空隙
による伝送損失がない。
【００７７】
又、熱可塑性樹脂フィルム中のドーパントが経時（特に、高温時における経時）により
、熱可塑性樹脂フィルム表面を越えて隣接する層へ拡散することが抑止され、得られた屈
折率分布型光学材料及びそれから得られた屈折率分布型光ファイバーの半径方向の屈折率
分布の崩壊が抑止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７８】
以下、本発明の実施態様を図面を参照して説明するが、本発明は下記の例に限定される
ものではない。
【００７９】
尚、屈折率は、ＥＸＦＯ  Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
社製、商品名「光ファイバーアナライザーＮＲ−９２００」で測定し、光ファイバーの伝
送損失は、Ｏｃｅａｎ  Ｏｐｔｉｃｓ社製スペクトロメーター及び白色光源を用いカット
アンドメジャー法により測定した。
【００８０】
（実施例１）
メチルメタアクリレート−ベンジルメタクリレート共重合体（重量比４：１）とポリメ
チルメタアクリレートを計量、混合し、２１０℃に設定された溶融押出機で冷却ロール上
に溶融押出して、幅５５ｃｍ、長さ３３ｍ、厚さ３０μｍの熱可塑性樹脂フィルムを得た
。
【００８１】
尚、最初、ポリメチルメタアクリレートのみを押出成形し、３ｍ押出したところからポ
リメチルメタアクリレートの混合量を次第に減少し、減少した分だけメチルメタアクリレ
ート−ベンジルメタクリレート共重合体を添加して、３３ｍ溶融押出した。
【００８２】
即ち、得られた熱可塑性樹脂フィルムは、溶融押出開始側から３ｍの地点まではポリメ
チルメタアクリレートが１００重量％であり、その地点からポリメチルメタアクリレート
の含有量が次第に減少し、メチルメタアクリレート−ベンジルメタクリレート共重合体の
含有量が次第に増加し、３３ｍの地点（溶融押出終了側）ではメチルメタアクリレート−
ベンジルメタクリレート共重合体の含有量が約１００重量％であった。
【００８３】
得られた熱可塑性樹脂フィルムを幅５０ｃｍに切断し、溶融押出終了側が中心になるよ
うに巻回し、直径約３．６ｃｍ（コア層の直径約３．４ｃｍ、クラッド層の厚み約０．１
ｃｍ）、長さ５０ｃｍの屈折率分布型光学材料を得た。得られた屈折率分布型光学材料の
コア層の熱可塑性樹脂フィルムの巻回数は約５６０回であった。
【００８４】
得られた屈折率分布型光学材料を２５０℃に設定された円筒型加熱機に供給し、加熱延
伸して直径０．６ｍｍの光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの中心部の屈折率は
１．５１２であり、周囲に行くに従って低くなり外周部にはクラッド層が形成され、屈折
率は１．４９２であった。又、伝送損失は１８０ｄＢ／Ｋｍであった。
【００８５】
（実施例２）
ポリメチルメタアクリレートとジフェニルスルホキシド（重量比７：１）よりなる熱可
塑性樹脂組成物とポリメチルメタアクリレートを混合しながら計量、混合し、２１０℃に
設定された溶融押出機で冷却ロール上に溶融押出して、幅５５ｃｍ、長さ５７ｍ、厚さ４
０μｍの熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００８６】
尚、最初、ポリメチルメタアクリレートのみを押出成形し、７ｍ溶融押出したところか
らポリメチルメタアクリレートの混合量を次第に減少し、減少した分だけポリメチルメタ
アクリレートとジフェニルスルホキシド（重量比７：１）よりなる熱可塑性樹脂組成物を
添加して、５７ｍ溶融押出した。
【００８７】
即ち、得られた熱可塑性樹脂フィルムは、溶融押出側から７ｍの地点まではポリメチル
メタアクリレートが１００重量％であり、その地点からポリメチルメタアクリレートの含
有量が次第に減少し、ジフェニルスルホキシドの含有量が次第に増加し、５７ｍの地点（
溶融押出終了側）ではジフェニルスルホキシドの含有量が約１２．５重量％であった。
【００８８】
得られた熱可塑性樹脂フィルムを幅５０ｃｍに切断し、溶融押出終了側が中心になるよ
うに巻回し、直径約５．４ｃｍ（コア層の直径約５．０ｃｍ、クラッド層の厚み約０．２
ｃｍ）、長さ５０ｃｍの屈折率分布型光学材料を得た。尚、得られた屈折率分布型光学材
料のコア層の熱可塑性樹脂フィルムの巻回数は約６３０回であった。
【００８９】
得られた屈折率分布型光学材料を２５０℃に設定された円筒型加熱機に供給し、加熱延
伸して直径０．６ｍｍの光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの中心部の屈折率は
１．５１２であり、周囲に行くに従って低くなり外周部にはクラッド層が形成され、屈折
率は１．４９２であった。又、伝送損失は１９０ｄＢ／Ｋｍであった。
【００９０】
得られた光ファイバーを７０℃の恒温槽に供給し、４８時間耐熱試験をした後の、光フ
ァイバーの中心部の屈折率は１．５０３であり、周囲に行くに従って低くなり外周部には
クラッド層が形成され、屈折率は１．４９４であった。
【００９１】
（実施例３）
ポリメチルメタアクリレートとジフェニルスルホキシドを計量、混合しながら、２１０
℃に設定された溶融押出機で冷却ロール上に溶融押出して、幅５５ｃｍ、長さ９０ｍ、厚
さ６０μｍの熱可塑性樹脂フィルムを得た。
【００９２】
尚、最初、ポリメチルメタアクリレートのみを押出成形し、１０ｍ塗布したところから
ポリメチルメタアクリレートの混合量を次第に減少し、減少した分だけジフェニルスルホ
キシドを添加して９０ｍ溶融押出した。
【００９３】
即ち、得られた熱可塑性樹脂フィルムは、溶融押出側から１０ｍの地点まではポリメチ
ルメタアクリレートが１００重量％であり、その地点からポリメチルメタアクリレートの
含有量が次第に減少し、ジフェニルスルホキシドの含有量が次第に増加し、９０ｍの地点
（溶融押出終了側）ではジフェニルスルホキシドの含有量が約１２．５重量％であった。
【００９４】
得られた熱可塑性樹脂フィルムを幅５０ｃｍに切断し、溶融押出終了側が中心になるよ
うに巻回し、直径約８．２ｃｍ（コア層の直径約７．８ｃｍ、クラッド層の厚み約０．２
ｃｍ）、長さ５０ｃｍの屈折率分布型光学材料を得た。尚、得られた屈折率分布型光学材
料のコア層の熱可塑性樹脂フィルムの巻回数は約６５０回であった。
【００９５】
得られた屈折率分布型光学材料を２５０℃に設定された円筒型加熱機に供給し、加熱延
伸して直径０．６ｍｍの光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの中心部の屈折率は
１．５１２であり、周囲に行くに従って低くなり外周部にはクラッド層が形成され、屈折
率は１．４９２であった。又、伝送損失は１９０ｄＢ／Ｋｍであった。
【００９６】
（実施例４）
図２はダイレクト方式のグロー放電プラズマ処理装置の一例を示す模式図である。図中
１１は、上部電極１２と下部電極１３よりなる対向電極である。上部電極１２はＳＵＳ３
０４製であり、長さ２００ｍｍ、幅６００ｍｍ、高さ２０ｍｍであり、下部電極１３側の
前面に石英プレートよりなる固体誘電体１２Ａが積層されている。
【００９７】
下部電極１３はＳＵＳ３０４製であり、長さ５００ｍｍ、幅６００ｍｍ、高さ２０ｍｍ
であり、上部電極１２側の前面に石英プレートよりなる固体誘電体１３Ａが積層されてい
る。固体誘電体１２Ａと固体誘電体１３Ａの間隔は２ｍｍであり、放電空間１１０が形成
されている。
【００９８】
上部電極１２及び下部電極１３には、それぞれ内部に冷媒の流路が設置され、水冷され
ている。又、上部電極１２には電源１４が接続されており、下部電極１３は接地極１７に
接続されている。熱可塑性樹脂フィルムＳは、放電空間１１０を矢印方向に搬送可能にな
されている。
【００９９】
上部電極１２の両端部には、それぞれガス導入部１５とガス排気部１６が設置されてい
る。ガス導入部１５とガス排気部１６にはそれぞれガス供給装置と排気装置（共に、図示
せず。）が接続されている。ガス導入部１５とガス排気部１６は熱可塑性樹脂フィルムＳ
の搬送方向とは逆方向にガス流が形成されるように設置されている。
【０１００】
実施例１で得られた熱可塑性樹脂フィルムを幅５０ｃｍに切断し、離型紙から剥離し、
上記グロー放電プラズマ処理装置に供給し、大気圧下において、下記条件でグロー放電プ
ラズマ処理した後、塗布終了側が中心になるように巻回し、直径約３．６ｃｍ（コア層の
直径約３．４ｃｍ、クラッド層の厚み約０．１ｃｍ）、長さ５０ｃｍの屈折率分布型光学
材料を得た。得られた屈折率分布型光学材料のコア層の熱可塑性樹脂フィルムの巻回数は
約５６０回であった。
【０１０１】
「処理ガス」
乾燥空気：５０ｓｌｍ
「電界条件」
電源波形：パルス、電圧：１５ｋＶ、周波数：８ｋＨｚ
「搬送速度」
５００ｍｍ／ｍｉｎ
【０１０２】
得られた屈折率分布型光学材料を２５０℃に設定された円筒型加熱機に供給し、加熱延
伸して直径０．６ｍｍの光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの中心部の屈折率は
１．５１２であり、周囲に行くに従って低くなり外周部にはクラッド層が形成され、屈折
率は１．４９２であった。又、伝送損失は１４０ｄＢ／Ｋｍであった。
【０１０３】
（実施例５）
実施例１で得られた熱可塑性樹脂フィルムを幅５０ｃｍに切断し、離型紙から剥離し、
コロナ処理装置（ナビタス社製、商品名「マルチダイン１」［最大出力０．８ｋＷ、最大
出力電圧２×１２ｋＶ］）に供給し、下記条件でしてコロナ放電処理を行った後、塗布終
了側が中心になるように巻回し、直径約３．６ｃｍ（コア層の直径約３．４ｃｍ、クラッ
ド層の厚み約０．１ｃｍ）、長さ５０ｃｍの屈折率分布型光学材料を得た。
【０１０４】
「処理ガス」
空気
「電界条件」
電圧：６ｋＶ
「搬送速度」
５００ｍｍ／ｍｉｎ
【０１０５】
得られた屈折率分布型光学材料を２５０℃に設定された円筒型加熱機に供給し、加熱延
伸して直径０．６ｍｍの光ファイバーを得た。得られた光ファイバーの中心部の屈折率は
１．５１２であり、周囲に行くに従って低くなり外周部にはクラッド層が形成され、屈折
率は１．４９２であった。又、伝送損失は１５０ｄＢ／Ｋｍであった。
【０１０６】
得られた光ファイバーを７０℃の恒温槽に供給し、４８時間耐熱試験をした後の、光フ
ァイバーの中心部の屈折率は１．５１１であり、周囲に行くに従って低くなり外周部には
クラッド層が形成され、屈折率は１．４９２であった。
【図面の簡単な説明】
【０１０７】
【図１】本発明の熱可塑性樹脂フィルムの１例を示す平面図である。
【図２】ダイレクト方式のグロー放電プラズマ処理装置の一例を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１０８】
１  熱可塑性樹脂フィルム
ａ  一端部
ｂ  他端部
ｃ  垂直方向
１１  対向電極
１２  上部電極
１３  下部電極
１２Ａ、１３Ａ  固体誘電体
１１０  放電空間
【図１】
2005035284.tif 000003
【図２】
2005035284.tif 000004